Новое состояние материи: кристалл из бозонов

19.06.2023

Группа физиков из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре совершила сенсационное открытие, раскрывая тайны уникального материала, созданного из бозонов. До сих пор научное сообщество сосредотачивалось на изучении фермионов - субатомных частиц, отвечающих за стабильность и взаимодействие вещества. Однако последний прорыв открывает новую главу исследования особых свойств бозонов и расширяет наши знания в области элементарной частицовой физики.

Путем наложения решеток диселенида и дисульфида вольфрама в специальной скрученной конфигурации, известной как муаровый узор, ученые создали высокоупорядоченный кристалл бозонных частиц, называемых экситонами. Это привело к возникновению нового состояния вещества, которое было названо "бозонным коррелированным изолятором".

Бозоны отличаются от фермионов своим уникальным поведением. В то время как фермионы не могут занимать один и тот же энергетический уровень, бозоны легко разделяют его, что приводит к их особым свойствам.

Профессор Ченхао Цзинь, эксперт в области физики конденсированных сред из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре, объясняет: "Бозоны имеют способность занимать один и тот же энергетический уровень, в то время как фермионы этого избегают. Это различие формирует основу Вселенной, которую мы наблюдаем".

Для наблюдения и идентификации экситонов в материале исследователи применили метод "спектроскопии зонда накачки". Путем накладывания двух решеток и интенсивного освещения ученые стимулировали образование и взаимодействие экситонов. Этот метод предоставил возможность изучать поведение экситонов и выявить их свойства.

Интересно отметить, что увеличением плотности экситонов они становились неподвижными из-за сильного взаимодействия, что приводило к формированию высокоупорядоченного кристаллического состояния и изолирующего эффекта. В результате корреляции между этими бозонными частицами при определенной плотности они организовались в симметричный и зарядно-нейтральный изолятор. Это открытие является первым случаем, когда такой материал был создан в реальной системе вещества, а не только в синтетических условиях.

Ученые отмечают: "Мы установили корреляцию, которая привела бозоны в высокоупорядоченное состояние. Мы создали платформу для изучения бозонов в реальных материалах, которая ранее не существовала".

<< Назад: Мозга способен запоминать иностранные слова во сне 19.06.2023

>> Вперед: Наушники предупредят о потере сознания 18.06.2023

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Новый взляд на магнитное поле Земли 31.10.2025

Магнитное поле Земли долгое время считалось относительно стабильной структурой с предсказуемой полярностью. Однако последние исследования японских ученых показывают, что электрическая организация магнитосферы гораздо сложнее и динамичнее, чем предполагалось ранее. Команда исследователей из Киотского, Нагояского и Кюсюского университетов обнаружила, что заряженные области магнитосферы обладают противоположной полярностью по сравнению с традиционными представлениями. Так, утренняя сторона магнитного щита имеет отрицательный заряд, тогда как вечерняя - положительный, вопреки прежним теориям. Юсуке Эбихара из Киотского университета отмечает, что "электрическая сила и распределение зарядов являются следствием, а не причиной движения плазмы". Исследователи пришли к этим выводам с помощью масштабного магнитогидродинамического моделирования, имитирующего взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем Земли. Моделирование позволило в деталях проследить, как потоки плазмы формируют э ...>>

Влияние белка PF4 на старение крови 31.10.2025

С возрастом наш организм претерпевает множество изменений, в том числе на уровне крови и иммунной системы. Недавние исследования показали, что ключевым фактором этих изменений может быть белок PF4, или platelet factor 4, который играет важную роль в регуляции стволовых клеток костного мозга. Американские ученые из Университета Иллинойса в Чикаго обнаружили, что с возрастом уровень PF4 значительно снижается. Это ослабление контроля над кроветворными стволовыми клетками приводит к нарушению их работы и повышает вероятность развития воспалительных процессов, онкологических заболеваний крови и сердечно-сосудистых проблем. В молодом организме PF4 выполняет функцию "регулятора роста": он контролирует распределение и деление кроветворных стволовых клеток, не позволяя им чрезмерно размножаться. С возрастом эта система контроля ослабевает, клетки начинают делиться чаще, накапливают генетические мутации и постепенно теряют способность создавать полноценные лимфоциты, что ослабляет иммуните ...>>

Музыка юности остается с нами навсегда 30.10.2025

Музыка сопровождает человека всю жизнь, но некоторые мелодии и песни оставляют особенно глубокий след в памяти. Ученые давно замечали, что композиции из подросткового возраста вызывают сильные эмоции даже спустя десятилетия, и недавно международная команда исследователей под руководством Университета Ювяскюля (Финляндия) подтвердила этот эффект научно. В исследовании приняли участие около 2000 человек из 84 стран. Ученые выявили явление, которое они назвали "пиком воспоминаний": эмоциональная привязка к музыке достигает максимума примерно в 17 лет. Именно песни этого периода чаще всего остаются значимыми и вызывают яркие эмоции долгие годы спустя. Интересно, что у мужчин и женщин наблюдаются разные временные рамки этого пика. У мужчин он приходится примерно на 16 лет, тогда как у женщин - на 19. Исследователи объясняют это различие особенностями формирования музыкальной идентичности: юноши чаще ищут самостоятельность и бунт, а девушки связывают музыку с личными отношениями и пере ...>>

Сплав Cr-Mo-Si с уникальными свойствами 30.10.2025

Разработка материалов, способных работать в экстремальных условиях, остается одной из ключевых задач современной инженерии. Особенно это важно для авиации и энергетики, где повышение термостойкости компонентов напрямую влияет на эффективность и надежность оборудования. Международная группа исследователей объявила о создании нового металлического сплава, обладающего уникальным сочетанием свойств: высокой термостойкостью, устойчивостью к коррозии и сохранением пластичности даже при комнатной температуре. Новый сплав содержит хром, молибден и всего 3 атомных процента кремния. Именно кремний способствует формированию плотного слоя оксида хрома на поверхности металла, который действует как невидимый барьер против кислорода и азота при высоких температурах. В отличие от предыдущих сплавов, этот защитный слой формируется без хрупких силицидов, которые обычно снижали пластичность и делали материалы склонными к трещинам. По словам профессора Мартина Гайльмайера из Института технологий Кар ...>>

Открыт лед, замерзающий при комнатной температуре 29.10.2025

Изучение воды продолжает приносить удивительные открытия: несмотря на то, что эта жидкость кажется хорошо известной, она способна проявлять необычные свойства в экстремальных условиях. Международная команда ученых недавно обнаружила новый вид льда, который формируется при комнатной температуре, если вода подвергается сильному давлению. Это открытие не только расширяет наши знания о воде, но и помогает лучше понять процессы в недрах планет и их спутников. Исследователи из Корейского института стандартов и науки совместно с европейскими коллегами, работающими на рентгеновском лазере на свободных электронах (XFEL) в Германии, провели серию экспериментов с водой в динамической ячейке с алмазными наковальнями. Давление изменялось от 0,001 гигапаскаля до 120 гигапаскалей в секунду - в миллионы раз выше атмосферного, при этом температура поддерживалась около 25 °C, близкой к комнатной. В течение сотен циклов ученые наблюдали, как вода многократно замерзает и тает, фиксируя каждый этап с ис ...>>

Случайная новость из Архива Компактный Canon imageFormula DR C240 05.05.2015 Компания Canon анонсировала новый высокопроизводительный сканер для рабочих групп imageFormula DR-C240, который обладает возможностями обработки широкого спектра документов, включая паспорта и другие удостоверения личности. Компактная и, в то же время, долговечная модель imageFormula DR-C240 отличается низким уровнем шума и поэтому может быть установлена как в офисах и служебных помещениях, так и в местах непосредственного обслуживания клиентов, включающих приемные стойки в банках, гостиницах, больницах и госучреждениях, которые нуждаются в сборе и обработке разнообразных конфиденциальных документов, в том числе удостоверений личности. imageFormula DR-C240 обеспечивает высокопроизводительное сканирование со скоростью до 45 стр/мин и до 90 изображений/мин при рабочей нагрузке до 4 тыс. операций в день. Устройство автоматической подачи на 60 листов поддерживает пакетную обработку больших объемов документов. Механизм подачи бумаги, ультразвуковой датчик обнаружения двойной подачи и технология сброса при обнаружении двойной подачи обеспечивают возможность сканирования различных типов носителей - от сверхтонкой бумаги (от 27 г/см2) до паспортов (толщиной до 4 мм), что позволяет отказаться от использования отдельного планшетного сканера для сканирования паспортов. "Мы разработали новый сканер с учетом отзывов и потребностей клиентов. Рынок децентрализованного сканирования активно развивается, и мы наблюдаем рост потребительского спроса на компактные и, в то же время, высокопроизводительные настольные документные сканеры, - отметил Тим Броснихан (Tim Brosnihan), менеджер по маркетингу "Решения для сканирования документов" Canon Europe. - Особенность модели DR-C240 состоит в возможности сканирования широкого спектра документов, включая паспорта, с применением стандартного устройства подачи, что позволяет использовать новинку как у стоек обслуживания клиентов в банках и отелях, так и в корпоративной среде с высокой рабочей нагрузкой сканирования". В комплект поставки imageFormula DR-C240 входит интуитивно понятное программное обеспечение CaptureOnTouch 3 для оптимизации процесса сканирования, результаты которого сохраняются в разных форматах и отправляются в различные хранилища, среди которых - облачные службы SharePoint, DropBox Evernote, OneDrive, Google Drive и Sugar Sync. Решение Canon CapturePerfect обладает расширенными возможностями обработки изображения, включая автоматическое разделение партий документов и зональное распознавание текста. Кроме того, устройство imageFormula DR-C240 оснащено приложением для оптимизации качества изображения Kofax VRS и инструментами eCopy PDF Pro, предназначенными для создания, редактирования и конвертирования документов в формат PDF.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025